天津市和平区2016届高三第二次模拟考试物理试题Word版含答案分解
温馨提示：理科综合共300分，考试用时150分钟。物理试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷两部分，共120分。祝各位考生考试顺利！
第Ⅰ卷
注意事项：
1．每题选出答案后，用铅笔将正确答案填涂在答题卡相应的位置上，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。
2．本卷共8题，每题6分，共48分。
一、单项选择题（每小题6分，共30分。每小题给出的四个选项中，只有一个是正确的） 1．在同一双缝干涉装置上分别用a 、b 两束单色光进行干涉实验，在距双缝恒定距离的屏上得
到图示的干涉图样，其中甲图是a 光形成的，乙图是b 光形成的。则关于a 、b 两束单色光，下
述正确的是
A ．b 光在玻璃中的临界角比a 光大
B ．在真空中b 光传播的速度较大
C ．若用b 光照射某金属不能逸出光电子，则用a 光照射该金属一定不能逸出光电子
D ．若a 光和b 光以相同的入射角从空气斜射入水中，b 光
的折射
角大
2．氢原子能级如图所示，有大量氢原子处于基态，现用光子能
量为E 的一束单色光照射这群氢原子，氢原子吸收光子后能向外辐射出
6种不同频率的光，已知普朗克常数为h ，真空中光速为c ，在这6
种光中
A ．最容易发生衍射现象的光是由n =2能级跃迁到n =1能级产生的
B ．所有光子的能量不可能大于E
C ．频率最小的光是由n =2能级跃迁到n =1能级产生的
D ．在真空中波长最大的光，波长是
ch E
3．如图所示，有一台理想变压器原、副线圈的匝数比为5：1，用理想电压表和理想电流表
6
.13-4
.3-51.1-85.0-1
2
340∞
n
V /e E 甲
测量副线圈的电压和电流，R 为副线圈的负载电阻，现在原线圈两端加上交变电压u ，其随时间变化的规律为2202sin100(V)u t π=，则 A ．副线圈中产生的交变电流频率为10Hz B ．电压表的示数的最大值为442V
C ．若电流表示数为https://www.360docs.net/doc/157491728.html, ，则原线圈中的电流为0.5A
D ．若电流表示数为0. 1A ，则1分钟内电阻R 上产生的焦耳热为264J
4．如图是在两个不同介质中传播的两列波的波形图。图中的实线分别表示横波甲和横波乙在
t 时刻的波形图，经过0.5s 后，甲、乙的波形分别变成如图中虚线所示。已知两列波的周期均大于0.3s ，则下列说法中正确的是
A ．波甲的速度可能大于波乙的速度
B ．波甲的波长可能大于波乙的波长
C ．波甲的周期一定等于波乙的周期
D ．波甲的频率一定小于波乙的频率
5．美国在2016年2月11日宣布“探测到引力波的存在”。天文学家通过观测双星轨道参数的
变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件。假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小。若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其它星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是 A ．这两个黑洞运行的线速度大小始终相等
B ．这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等
C ．36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径大
D ．随两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期也在减小
二、多项选择题（每小题6分，共18分。每小题给出的四个选项中，都有多个选项是正确的。
全部选对的得6分，选对但不全的得3分，选错或不答的得0分）
6．质量相等的甲乙两物体从离地面相同高度同时由静止开始下落，由于两物体的形状不
同，运动中受到的空气阻力不同，将释放时刻作为t =0时刻，两物体的速度随时间变化的cm y /m
x /2
46
甲
cm
y /m
x /24
6
乙
v
甲
乙
图像如图所示，则下列判断正确的是
A ．0—t 0时间内，甲、乙两物体的平均速度相等
B ．t 0时刻之前，甲受到的空气阻力总是大于乙受到的空气阻力
C ．下落过程中，乙物体受到的空气阻力在不断增大
D ．0—t 0时间内，甲物体机械能的减小量小于乙物体机械能的减小量
7．如图所示，竖直平面内有水平向左的匀强电场E ，M 点与P 点的连线垂直于电场线，M 点
与N 在同一电场线上。两个完全相同的带等量正电荷的粒子，以相同大小的初速度v 0分别从M 点和N 点沿竖直平面进入电场，M 点的粒子与电场线成一定的夹角进入，N 点的粒子垂直电场线进入，两粒子恰好都能经过P 点，重力不计。在此过程中，下列说法正确的是
A ．两粒子到达P 点的速度大小可能相等
B ．电场力对两粒子做功一定不相同
C ．两粒子到达P 点时的电势能都比进入电场时小
D ．两粒子到达P 点所需时间一定不相等
8．如图所示，足够长的水平传送带以恒定速率v 运动，现将质量均为m 的甲、乙两小物体先
后轻放在传送带的最左端，两物体速率达到v 时通过的位移分别为S 甲、S 乙，且S 甲 >S 乙，不计空气阻力，则在两物体加速运动过程中，下列说法正确的是 A ．传送带对两物体做的功相等 B ．两物体加速运动的时间相等 C ．两物体加速运动的加速度相等 D ．两过程中滑动摩擦产生的热量相等
第Ⅱ卷
注意事项：
1．用黑色墨水的钢笔或签字笔将答案写在答题卡上。 2．本卷共4题，共72分。 9．（18分）
（1）英国物体学家麦克斯韦认为，磁场变化时会在空间
M
N
v E
v P
v
B
q
激发感生电场，如图所示，一个半径为r 的绝缘细圆环水平放置，环内存在竖直向上的匀强磁场，环上套一带电荷量为+q 的小球，已知磁感强度B 随时间均匀增加，其变化率为k ，则变化磁场所激发出的感应电动势大小为 ，若小球在环上运动一周，则感生电场对小球所做功大小是
（2）如图甲所示的装置叫做阿特伍德机，是英国数学家和物理学家阿特伍德创制的一种著名力学实验装置，用来研究匀变速直线运动的规律。某同学对该装置加以改进后用来验证机械能守恒定律，如图乙所示
实验时，该同学进行了如下操作：
①第一步：将质量均为M （A 的含挡光片、B 的含挂钩）的重物A 、B 用绳连接后，跨放在定滑轮上，处于静止状态，测量出______________（填“A 的上表面”、“A 的下表面”或“挡光片中心”）到光电门中心的竖直距离h
第二步：在B 的下端挂上质量为m 的物块C ，让系统（重物A 、B 以及物块C ）中的物体由静止开始运动，光电门记录挡光片挡光的时间为t
第三步：测出挡光片的宽度d ，计算有关物理量，验证机械能守恒定律．
②如果系统（重物A 、B 以及物块C ）的机械能守恒（已知重力加速度为g ），各物理量应满足的关系式为______________（用题中所给字母表示）
③该实验存在系统误差，产生误差的原因是______________（写出两条即可）
④验证实验结束后，该同学突发奇想：如果系统（重物A 、B 以及物块C ）的机械能守恒，不断增大物块C 的质量m ，重物B 的加速度a 也将不断增大，那么a 与m 之间有怎样的定量关系？已知重力加速度为g ，请你帮该同学写出a 与m 、M 之间的关系式：_____________________
（3）实验室有一灵敏电流计G 的量程为1mA ，现要精确测量G 的内阻r g 。实验室中可供选择的器材有：
待测灵敏电流计G ； 多用电表（仅使用欧姆档）
电流表A 1：量程为3mA ，内阻约为200Ω； 电流表A 2：量程为0.6A ，内阻约为0.1Ω； 电压表V ：量程15V ，内阻约为2K Ω 定值电阻R 1：阻值为10Ω； 定值电阻R 2：阻值为300Ω；
滑动变阻器R 3：最大电阻20Ω，额定电流1.5A ； 直流电源：电动势1.5V ，内阻0.5Ω；开关，导线若干。
①先用多用电表粗测G 的内阻：正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G 的 接线柱（填“正”或“负”），黑表笔接另一个接线柱。
②粗测G 的内阻r g 约为300Ω，为了精确测量G 的内阻，实验小组的同学选择了如图所
2
1
X R r
3
R E
R x
示的电路，则电表1为 ，电表2为 （以上两空填“G 、A 1、A 2、V ”等电表符号），定值电阻Rx 为 （填“R 1”或“R 2”）。
③按照上述设计的电路进行实验，测得电表1的示数为a 1，电表2的示数为a 2，则电流表G 的内阻的表达式为r g = 。（用“a 1、a 2、Rx ”表达）
10．（16分）如图，质量为m 的b 球用长h 的细绳悬挂于水平轨道BC 的出口C 处，质量也为
m 的小球a ，从距BC 高h 的A 处由静止释放，沿ABC 光滑轨道滑下，在C 处与b 球正碰并与b 粘在一起，已知BC 轨道距地面的高度为0.5h ，悬挂b 球的细绳能承受的最大拉力为2.8mg ，试问：
（1）a 与b 球碰前瞬间的速度多大？
（2）a 、b 两球碰后，细绳是否会断裂？若细绳断裂，小球在DE 水平面上的落点距C 的
水平距离是多少？若细绳不断裂，小球最高将摆多高？
11．（18分）如图所示，半径R =0.5m 的金属圆筒a 内同轴放置一半径稍小的金属圆筒b ，筒a
外部有平行于圆筒轴线、范围足够大的匀强磁场，磁感应强度B =0.2T 。两圆筒之间加有U =150V 的电压，使两圆筒间产生强电场。一比荷为q/m =104C/kg 的带正电粒子从紧贴b 筒的M 点由静止释放，经电场加速后，穿过a 筒上正对M 点的小孔，垂直进入匀强磁场（不计粒子重力）。
（1）求带电粒子在磁场中做圆周运动的轨道半径r
（2）若粒子从小孔射出的同时，圆筒a 、b 以相同的角速度沿逆时针方向绕轴线高速旋转。
为使粒子在不碰到圆筒a 的情况下，还能返回到出发点M ，则圆筒旋转的角速度ω应满足什么条件？（忽略筒旋转引起的磁场变化，不计粒子在两筒间运动的时间）
12．（20分）如图所示，两根足够长的平行光滑金属导轨MN 、PQ 与水平面的夹角为 θ
=30°，导轨电阻不计，导轨处在垂直导轨平面斜向上的有界匀强磁场中，两根电阻都为R =2Ω、质量都为m =0.2kg 的完全相同的细金属棒ab 和cd 垂直导轨并排靠紧的放置在导
O
b
a
M
B
轨上，与磁场上边界距离为x =1.6m ，有界匀强磁场宽度为3x =4.8m ．先将金属棒ab 由静止释放，金属棒ab 刚进入磁场就恰好做匀速运动，此时立即由静止释放金属棒cd ，金属棒cd 在出磁场前已做匀速运动，两金属棒在下滑过程中与导轨接触始终良好（取重力加速度g =10m/s 2），求：
（1）金属棒ab 刚进入磁场时棒中电流I
（2）金属棒cd 在磁场中运动的过程中通过回路某一截面的电量q （3）两根金属棒全部通过磁场的过程中回路产生的焦耳热Q
和平区2015-2016学年度第二学期高三年级第二次质量调查
理科综合物理学科试卷参考答案
Ⅰ卷Ⅱ共8题，每题6分，共48分
1．C 2．B 3．D 4．A 5．D 6．CD 7．BD 8．AD Ⅱ卷共4题，共72分 9．（18分）
（1）2
r k π（2分） 2qk r π（2分）
（2）①挡光片中心 ② 22
(2)2d m g h
M m t =+ ③只要合理即可给分 ④
2mg
M m
+
（3）①负（1分） ②G A 1 R 2（3分）
③ 211()X a a R
a - （2分）
10．（16分）
（1）设a 球经C 点时速度为vc ，则由机械能守恒定律
2
12c
mgh mv = ……………………2分 解得 2c v gh =
……………………2分 （2）设b 球碰后的共同速度为v ，由动量守恒得： mv c =（m+m ）v
……………………2分
小球被细绳悬挂绕O 摆动时，若细绳拉力为T ，则
2
22v T mg m h
-=
……………………2分
解得T=3mg T ＞2.8mg ，细绳会断裂，小球做平抛运动． ……………………2分
设平抛的时间为t ，则
M
P
N
Q
a
b
c d
θ
θ
x
3x
2
10.52h gt =
……………………2分 故落点距C 的水平距离为c S v t =
……………………2分
可得22
S h =
……………………2分
11．（18分）
（1）设粒子从两圆筒间电场中飞出时速度为v ，根据动能定理得：
2
12
mv qU =
……………………2分
设粒子在磁场中做匀速圆周运动的轨道半径为r ， 2
mv Bqv r
= ……………………2分 解得：0.53(0.866)r m m =或
……………………2分
（1）粒子从A 点进入磁场，可做出其运动其如图中虚线所示。利用几何关系可算得：
23
AOB π∠=
……………………3分
2m
T Bq
π=
……………………2分
56
T t =
……………………2分 设圆筒角速度为ω为使粒子每次都能从圆筒上的小孔进入电场，则应满足：
22(0,1,2,3)3
t n n π
ωπ=+
= ……………………3分 由以上各式解得：2(248)10/(0,1,2,3)n rad s n ω=+?= ……………………2分
12．（20分）
（1）2
11sin 2
mg X mv θ=
……………………（1分）
1E BLv =
……………………（1分）
粒子在磁场中运动的时间
2E I R
= ……………………（1分） F BIL =安 ……………………（1分） sin mg mg θ=
……………………（1分） 可得1I A =
……………………（2分） （2）12
bc v
S X t ==
……………………（2分） 又 12ab S v t X ==
……………………（1分） 20.822B XL
q C R R
?Φ=
==
……………………（2分）
（3）ab 在磁场中运动的过程有 12sin Q mg X θ=
……………………（2分）
ab 离开磁场的速度 22
21sin 2v v g X θ=+ ……………………（1分）
cd 在磁场中运动的过程有
22
21211sin 222
mg X Q mv mv θ-=-
……………………（3分） 128Q Q Q J =+=
……………………（2分）